ODUMIERANIE SMREKU V JUHOVÝCHODNOM NÓRSKU PRÍČINY A OPATRENIA Isabella Børja II. Informační seminář projektu Rámce a možnosti lesnických adaptačních opatření a strategií souvisejících se změnami klimatu (EHP- CZ02-OV-1-019-2014), 12. 11 2015, Černá Hora
PREHĽAD Popis problému Hypotézy príčin Výsledky Adaptačné opatrenia Zhrnutie
PROBLÉM ROZPTÝLENÉ USÝCHANIE VRŠKOV FRAMEADAPT, Informacny seminar, Cerna Hora, 12.11.2015 12.11.2015 3
TYPICKÝ PRÍZNAK: USÝCHANIE VRŠKOV FRAMEADAPT, Informacny seminar, Cerna Hora 12.11.2015 4
Projekt: Odumieranie smreku WG 1 Rast a odumieranie WG 2 Satelitné data WG 3 Odumieranie: príčiny WG 4 Klíma: modely WG 5 Adaptačné opatrenia
MEDZINÁRODNÝ TÍM Isabella Børja 1, Sabine Rosner 2, Douglas L. Godbold 2, Jan Cermak 3, Kjell Andreassen 1, Lise Dalsgaard 1, Arthur Gessler 4, Rainer Hentschel 5, Zachary Kayler 5, Nadezhda Nadezhdina 3, Ole Einar Tveito 6, Jan Svetlik 3, Mari Mette Tollefsrud 1, Palle Madsen 7, Svein Solberg 1 1 NIBIO, P.O. Box 115, NO-1431 Ås, Norway 2 BOKU Vienna, Gregor Mendel Str. 33, A-1180 Vienna, Austria 3 Mendel University in Brno, Zemědělska 3 613 00 Brno, Czech Republic 4 Swiss Federal Research Institute WSL. Zürcherstr. 111, CH-8903 Birmensdorf, Switzerland 5 Institute for Landscape Biogeochemistry, ZALF, Eberswalderstr. 84, 15374 Müncheberg, Germany 6 Norwegian Meteorological Institute, P.O. Box 43 Blindern, NO-0313 Oslo, Norway Foto: Isabella Børja 7 Copenhagen University, Denmark
HYPOTĒZY Klíma? Meteorologické údaje Škodcovia? Hmyz Huby Pôvod? DNA analýza Transport vody? Anatómia dreva Prieduchy Miazgový tok Miazgové drevo Jemné korene? Biomasa Absorbujúci povrch Pôda? Hĺbka pôdy Štruktúra pôdy
Študijné plochy: 11 vybraných plôch v JV Nórsku 2 intenzívne plochy: Sande + Hoxmark
Experimentálny dizajn na každej ploche: 10 párov chorých / zdravých stromov 3 zdravé stromy (kontrola)
HYPOTĒZA 1: KLÍMA? Zrážky potenciálna evapotranspirácia (akumulované za sezónu) Meteorological data 2000-2012 (Ole Einar Tveito, Meteorological Institute, Oslo)
HYPOTĒZA 2: HĹBKA A ŠTRUKTÚRA PÔDY? Pôdna štruktúra : 8 plôch malo vyšší obsah ílu než je priemer v nórskych lesných pôdach 3 plochy: piesok Foto: Isabella Børja Foto: Isabella Børja Hĺbka pôdy : 21-69 cm Foto: Jan Svetlik
HYPOTĒZA 3: TRANSPORT VODY? Anatómia dreva Prieduchy Miazgový tok Miazgové drevo
ANATÓMIA DREVA Foto: Jan Svetlik Foto: Jan Svetlik Foto: Sabine Rosner Foto: Jan Svetlik
Tenké tracheidy a hrubostenné bunky = vysoká odolnost proti suchu Foto: Sabine Rosner Zdrave stromy: Nízke riziko kavitácie Chore stromy: Vysoké riziko kavitácie Rosner et al. 2013. Can J. For Res.
Count Count Zmeny anatómie dreva 12 Sande falsering none 12 Hoxmark falsering none 10 density variation distinct false ring 10 density variation distinct false ring 8 8 6 6 4 4 2 2 0 0 2011 2010 2009 2008 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 2011 2010 2009 2008 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 year year Náhly pokles rastu od 2005 Graphs and photo: Sabine Rosner
PRIEDUCHY 13 C, Efektivita využitia vody = značkovač na «vodohospodárstvo» v stromoch Nízke hodnoty = zvýšené užívanie vody Sande Hoxmark Graf: Rainer Hentschel From: Hentschel et al. 2014. For. Ecol. Management
MIAZGOVÝ TOK
Miazgový tok Graf: Nadezhda Nadezhdina Børja et al 2013. Acta Horticulturae Børja et al 2015. Scand. J. For. Res. In review
MIAZGOVĒ DREVO Zdravy strom Chradnuci strom Photos: Jan Svetlik Svetlik et al. 2013. Acta Hort.
HYPOTĒZA 4: PROVENIENCIA STROMOV Photo: Isabella Børja Photo: Lars Dalen Zdravé stromy Chradnúce stromy Stredo-Eur 46% 54% Severo-Eur 55% 44% Table: M.M. Tollefsrud
HYPOTĒZA 5: JEMNĒ KORENE Foto: Jan Svetlik Foto: Jan Svetlik Foto: Isabella Børja
Biomasa jemnýchfine koreňov root biomass Sande Hoxmark O A B Healthy O A B Healthy Soil horizon O A B O A B Declining Reference Soil horizon O A B O A B Declining Reference 0 20 40 60 80 100 120 140 0 20 40 60 80 100 120 140 Fine root biomass g m -2 Fine root biomass g m -2 Graph: Douglas Godbold
Nekromasa jemných koreňov Sande Hoxmark Healthy Healthy Soil horizon Declining Soil horizon Declining Reference Reference 0 10 20 30 40 50 60 0 10 20 30 40 50 60 Fine root necromass (%) Fine root necromass (%) Graf: Douglas Godbold
Plocha povrchu jemných koreňov Fine root surface area (m2 m -2 ) 10 8 6 4 2 Hoxmark Sande 0 Healthy Declining Healthy Declining Graf: Douglas Godbold
ABSORBČNÁ PLOCHA JEMNÝCH KOREŇOV
Absorbčná plocha jemných koreňov Graf: Jan Cermak Graf: Douglas Godbold
ADAPTAČNĒ OPATRENIA Krátka doba rotácie pre smrek (40 rokov) Vmiešať do porastov smreku a borovice skupiny listnatých stromov : lipa a jelša (20x20m) Integrovať ihličnany a listnáče: dub-borovica-lipa- jelša (40x40m) Miešané porasty: 50% smrek 25% smrekovec a 25% douglaska spolu s bukom a lipou (20x20 m) Dub a borovica, 50/50%, v skupinách 40x40m Buk, lipa a douglaska s pomocnou kultúrou smrekovca: Najprv vysadenie smrekovca, 110 stromov na daa. Neskôr vysadenie buku, lipy a douglasky. Smrekovec sa musí riediť. FRAMEADAPT, Informacny seminar, Cerna Hora 12.11.2015 29
SCENARIO : SŪHRN Stromy sa adaptujú Hrubé bunkove steny Funkčné prieduchy Stres otvorené prieduchyplýtvanie vodou tenké bunkové steny, veľké bunky kavitácia Tenké bunkové steny Nefunkčné prieduchy Dominantné stromy: Vysoké požiadavky na rast korenenedostatok vody omedzený transport vody opakované suchá využívanie rezerv: malý rast poskodené miazgové drevo a miazgový tok SMRŤ znížená biomasa jemných koreňov = redukcia príjmu vody
ĎAKUJEM! Foto: Jan Svetlik